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1、第5章 西门子S7-300/400编程指令,2,2019/5/26,本章的主要内容,5.1 位逻辑指令,5.2 定时器指令,5.3 计数器指令,5.4 传送、移位、比较与转换指令,5.5 数学运算指令,5.6 其他指令,3,2019/5/26,5.1.1 位逻辑指令概述,S7-300/400 PLC的位逻辑指令与S7-200 PLC的类似，包括常开触点、常闭触点、输出线圈、边沿触发等指令。由这些触点指令可以形成与、或、非的基本逻辑关系，也可以组合成更加复杂的逻辑关系。,4,2019/5/26,5.1.2 基本位逻辑指令,基本位逻辑指令包括常开触点、常闭触点、取反触点、普通线圈和中间线圈指令，如
2、表5-1所示。 由表5-1中给出的触点可以按照与、或、非的逻辑关系组合成更加复杂的逻辑块，控制线圈的执行。S7-300/400 PLC的基本位逻辑指令的使用与S7-200 PLC相同，例4.1例4.3的编程形式对于此处同样适用。,5,2019/5/26,5.1.2 基本位逻辑指令,6,2019/5/26,5.1.3 置位与复位指令,置位与复位指令包括S指令、R指令、SR指令和RS指令。 置位指令是特殊的线圈状态控制指令，使用时需要指定一个位变量作为存储位。只要其左边的RLO为1，存储位就被置为1，即使其左边的RLO变为0，该存储位始终保持为1，只有使用复位指令对其复位，该存储位才会被清为0。
3、复位指令也是特殊的线圈状态控制指令，使用时同样需指定一个位变量作为存储位，即复位的对象。它的主要功能是对置位后的地址进行复位，经常与置位指令配合使用。 置位与复位指令如表5-2所示。,7,2019/5/26,8,2019/5/26,5.1.4 边沿检测指令,边沿检测指令的功能主要是通过比较相邻两个扫描周期间该指令左侧的RLO的值，从而决定自身导通与否以及导通时间是多长。根据检测的对象可以分为以下两种边沿检测指令。,9,2019/5/26,1. RLO边沿触发指令 在图5-1中，（P）是上升沿触发指令，M0.0是其指定的存储位，用于存储上一个扫描周期其左侧的RLO。每次（P）指令执行时，总是将当
4、前扫描周期内其左侧的RLO与存储在M0.0的上一个扫描周期的RLO进行比较，如果M0.0是0，当前RLO为1，则认为检测到上升沿，则使其右侧的RLO等于1，并保持一个扫描周期；如果M0.0是1，无论当前左侧的RLO状态如何，均认为没有上升沿发生，其右侧的RLO等于0。每一个扫描周期其左侧的RLO均被存储在其指定的存储位M0.0中。,图5-1 上升沿触发指令的使用,5.1.4 边沿检测指令,10,2019/5/26,在图5-2中，（N）是下降沿触发指令，M0.1是其指定的存储位，用于存储上一个扫描周期其左侧的RLO。每次（N）执行时，总是将当前扫描周期内其左侧的RLO与存储在M0.1的上一个扫描
5、周期的RLO进行比较，如果M0.1是1，当前左侧RLO为0，则认为检测到下降沿，则使其右侧的RLO等于1，并保持一个扫描周期；如果M0.1是0，无论当前左侧的RLO状态如何，均认为没有下降沿发生，则使其右侧的RLO等于0。每一个扫描周期其左侧的RLO均被存储在其指定的存储位内。,图5-2 下降沿触发指令的使用,5.1.4 边沿检测指令,11,2019/5/26,2. 地址边沿触发指令 与RLO边沿触发指令不同的是，地址边沿触发指令不是检测其左侧RLO的变化，而是检测其指定地址单元的状态变化。 在图5-3中，POS指令对其指定的地址位I0.3的状态进行检测，I0.3的上一扫描周期的状态存储在M0
6、.0内。当I0.0、I0.1、I0.2的RLO为1时，POS指令执行，将M0.0和当前扫描周期的I0.3进行比较，如果是上升沿，则Q端输出1；否则，Q端输出0，后面的元件就不导通。 在图5-4中，NEG指令对其指定的地址位I0.3的状态进行检测，I0.3的上一扫描周期的状态存储在M0.0内。当I0.0、I0.1、I0.2的RLO为1时，NEG指令执行，将M0.0和当前扫描周期的I0.3进行比较，如果是下降沿，则Q端输出1；否则，Q端输出0，后面的元件就不导通。,5.1.4 边沿检测指令,12,2019/5/26,图5-4 地址边下降沿触发指令的使用,图5-3 地址边上升沿触发指令的使用,5.1
7、.4 边沿检测指令,13,2019/5/26,例5.1 带边沿检测的自保持电路。 该例子与例4.1类似，只是用I0.0的边沿作为激发条件，因此，Q0.0的输出有一定变化，如图5-5所示。,5.1.4 边沿检测指令,图5-5 带边沿检测的自保持电路,14,2019/5/26,例5.2 单按钮控制电路。 一个按钮接在I0.0端子上，按下按钮，Q0.0有输出，再次按下则没有输出，如此不断循环，如图5-6所示。,5.1.4 边沿检测指令,图5-6 单按钮控制电路,15,2019/5/26,本章的主要内容,5.1 位逻辑指令,5.2 定时器指令,5.3 计数器指令,5.4 传送、移位、比较与转换指令,5
8、.5 数学运算指令,5.6 其他指令,16,2019/5/26,5.2.1 定时器指令概述,定时器类似于电气控制电路里的时间继电器，基本功能是通过一段时间的定时对某个操作做延时响应。现在定时器的功能越来越强大，用途也越来越广，经过组合使用，定时器可以产生宽度可调的脉冲序列，实现振荡器功能。 S7-300/400 PLC提供了五种定时器，分别为脉冲定时器（SP）、扩展脉冲定时器（SE）、接通延时定时器（SD）、保持型接通延时定时器（SS）和断开延时定时器（SF）。这五种定时器在梯形图语言中既有方框形式的线圈，又有一般形式的线圈。,17,2019/5/26,5.2.2 定时器的设定值、当前值和状态
9、值,1. 定时器的设定值 定时器的时基是引起定时器当前时间值发生变化的最小时间单位，也称为定时器分辨率。本质上讲它是PLC内部标准脉冲序列的周期值，PLC正是对这些固定周期的标准脉冲进行累加，从而得到定时的时间。 S7-200的PLC所提供的定时器（T0T255）均规定好了定时分辨率，如表4-6中的T32，它的定时分辨率是1ms。换句话说，每隔1ms，T32的当前值就会发生变化。若当前值大于等于预设值，则定时器的状态位就会变化。S7-200系列PLC的定时时基有3种：1ms、10ms和100ms。每个定时器的定时时基、类型、最大预设定时值如表4-6所示。,18,2019/5/26,5.2.2
10、定时器的设定值、当前值和状态值,1. 定时器字 定时器字在内存中的存储格式如图5-7所示。,其中，D0D11存储当前BCD码时间值，范围是0999，用户预设的时间值存储在D0D11内。D0D3为时间值的个位，09；D4D7为时间值的十位，09；D8D11为时间值的百位，09。D12D13存储定时器的时基，定时器的时基设定如表5-3所示。,19,2019/5/26,5.2.2 定时器的设定值、当前值和状态值,2. 定时器的设定值 S7-300/400 PLC中的定时器设定值的设定有下面两种方法。 （1）十六进制数 十六进制数格式为W#16#wxyz。其中，w是时间基准，xyz是BCD码格式的时间
11、值。 （2）S5时间格式 S5时间格式为S5T#aH_bM_cS_dMS。其中，a表示小时，b表示分钟，c表示秒，d表示毫秒。 例如，S5T#1H_13M_8S表示时间为1小时13分8秒。,20,2019/5/26,5.2.2 定时器的设定值、当前值和状态值,3. 定时器的当前值和状态值 定时器除了有设定值之外，还有当前值和状态值。由于定时器字的格式比较特殊，是个特殊的16位数，不方便用户获取当前值。S7-300/400 PLC定时器的方框线圈提供了输出整数形式和BCD码形式的当前值的引脚。 定时器的状态值为1或0，是一个布尔量，长度为1位（bit）。也可以将定时器看成继电器，其状态分为动作与
12、不动作两种。,21,2019/5/26,5.2.3 接通延时定时器,图5-8 S7-300/400接通延时定时器指令和时序图,22,2019/5/26,5.2.3 接通延时定时器,图5-8 S7-300/400接通延时定时器指令和时序图(续),23,2019/5/26,5.2.4 保持型接通延时定时器,图5-9 保持型接通延时定时器指令和时序图（S7-200）,24,2019/5/26,图5-10 断开延时定时器指令和时序图（S7-300/400）,5.2.5 断开延时定时器,25,2019/5/26,5.2.6 脉冲定时器,图5-11 脉冲定时器在梯形图中的使用,26,2019/5/26,图
13、5-12 扩展脉冲定时器的应用与时序图,5.2.7 扩展脉冲定时器,27,2019/5/26,5.2.7 扩展脉冲定时器,例5.3 使某个继电器动作规定时间。 用扩展脉冲定时器实现使某个继电器动作规定时间，如图5-13所示。,图5-13 使某个继电器动作规定时间的程序,28,2019/5/26,5.2.8 应用举例,例5.4 控制电动机顺序起动。 两个按钮控制三台电动机顺序循环运转。起动按钮接I0.0，停止按钮接I0.1，三台电动机的接触器分别接Q0.0、Q0.1和Q0.2。要求按下起动按钮后，电动机1起动，运行5s后自动停止；电动机2接着起动，运行10s后自动停止；电动机3接着起动，运行5s
14、后自动停止；然后电动机1接着起动，不断循环；停止按钮按下后，所有电动机停止。 电动机顺序起动控制程序如图5-14所示。在这个程序中， Q0.0、Q0.1和Q0.2依次动作，每个动作是由前一个动作的下降沿激发的。激发后，自保持设定时间后自动复位。,29,2019/5/26,5.2.8 应用举例,图5-14 电动机顺序起动控制程序,30,2019/5/26,5.2.8 应用举例,例5.5 在某化工车间，需要监控某有害气体的浓度。传感器提供三个信号，分别接PLC的I0.0、I0.1和I0.2。当浓度较低时，I0.0有信号；当浓度中等时，I0.1有信号；当浓度高时，I0.2有信号。用PLC的Q0.0控
15、制一盏信号灯。低浓度时，信号灯常亮；中等浓度时，以0.5Hz闪烁；高浓度时，以2Hz闪烁。本例中分别用SD和SP实现两个脉冲电路。,31,2019/5/26,5.2.8 应用举例,图5-15 某车间信号灯控制程序,32,2019/5/26,本章的主要内容,5.1 位逻辑指令,5.2 定时器指令,5.3 计数器指令,5.4 传送、移位、比较与转换指令,5.5 数学运算指令,5.6 其他指令,33,2019/5/26,5.3.1计数器指令概述,变量的值在程序的执行中可能会发生变化，这种变化也可以转化为程序中某一点的RLO的变化。当需要对RLO的变化的次数进行统计，并以此控制其他变量的值时，就需要使
16、用计数器了。计数器及其指令专门用于数量控制的编程场合。,34,2019/5/26,5.3.2 计数器的设定值、当前值和状态值,在计数器中需要设定一个设定值，以便在计数时，计数器当前值从设定值开始逐步减小到0，或从设定值逐步增加。当前值是指当前的计数器内所计的数量。 在S7-300/400 PLC中，CPU为每个计数器保留了2B大小的存储区，称为计数器字。不同的CPU支持的计数器个数也不一样。计数器字的格式如图5-16所示。,35,2019/5/26,D0D11是计数器当前计数值的BCD码存储区，范围为C#0C#999。D0D9是计数器当前计数值的二进制格式存储器，范围为2#02#1111100111。D12D15没有用到。,5.3.2 计数器的设定值、当前值和状态值,36,2019/5/26,计数器除了有设定值和当前值之外，还有状态值。分析状态值是分析计数器的最终目的。计数器的状态值为1或0，是一个布尔量，长度为1位（bit）。也可以将计数器看成继电器，其状态分为动作与不动作
